Przejdź do głównej zawartości

Soja - powrót do przeszłości

Ponad 25 lat zajęły prace nad skrzyżowaniem uprawnej soi i jej dzikiego kuzyna. Obejście naturalnych barier wymagało zastosowania technik laboratoryjnych i hodowli in vitro. Powstała w ten sposób odmiana jest bardziej odporna na szkodniki, w tym na problematyczną dla rolników rdzę soi (ASR). Chorobę na razie można zwalczać opryskami, jednak przeznaczono duże środki na opracowanie odpornych odmian.







Przez tysiące lat ukierunkowanej hodowli ludzie stworzyli rośliny uprawne o pożądanych cechach. Jednak nie było to działanie precyzyjne. Często wraz z zyskiwaniem cennych właściwości nowe gatunki i odmiany traciły inne, takie jak odporność na szkodniki czy niekorzystne warunki. Dlatego warto sięgnąć do przodków i kuzynów roślin uprawnych, aby te cechy odzyskać. Prace nad uszlachetnieniem w ten sposób soi prowadził od 1983 genetyk Ram Singh z departamentu roślin uprawnych University of Illinois.

Jako obiekt zainteresowania wybrano dziki gatunek australijskiej soi Glycine tomentella, która posiada geny odporności na mątwika sojowego i rdzę soi. Oba gatunki mocno różnią się od siebie wyglądem, genetyką, cytologią, rosną w różnych klimatach i na innych typach gleb. Glycine tomentella jest wyjątkowa, ponieważ posiada 4 cytotypy, czyli wersje z różną liczbą chromosomów wynikającą ze zwielokrotnienia ich liczby (2n = 38, 40, 78, 80).

Glycine tomentella na tle uprawnego kuzyna Glycyne max (L.B. Stauffer)

Od 1979 roku próbowano hybrydyzować ten i inne dzikie gatunki z soją uprawną, jednak hybrydy były sterylne. Po latach niepowodzeń uznano, że taka krzyżówka jest niemożliwa. Nasiona zamierały w strąkach, więc Ram Singh latami opracowywał laboratoryjne metody podtrzymywania ich przy życiu w warunkach in vitro, za pomocą specjalnie dobranych pożywek i zestawu hormonów.

Podtrzymanie przy życiu nasiona bezpośredniej krzyżówki Glycine tomentella (2n=78) i Glycyne max 'Dwight' (2n=40) i uzyskanie z niego wielu roślin (na zdjęciu e widoczne powstające zarodki) (Singh i Nelson, 2015)

W tych warunkach nasiona nie wytwarzały jednej rośliny, ale po kilka pędów powstałych w procesie embriogenezy, a te trafiały do dalszej hodowli na szalkach. W ten sposób uzyskano szereg hybryd z soją uprawną odmiany Dwight ( 2n = 40 chromosomów), które dalej były wstecznie wielokrotnie krzyżowane ze sobą i odmianą uprawną. Część z najbardziej obiecujących krzyżówek zawierających chromosomy zarówno z odmiany dzikiej jak i uprawnej trafiła na testy polowe, gdzie potwierdzono odporność na rdzę soi. Nasiona miały nieco inna strukturę i w niektórych przypadkach zawierały więcej białka niż nasiona soi uprawnej.

Każda z uzyskanych linii została dokładnie opisana od względem cech zewnętrznych (morfologii) i cytologii (liczba i cechy chromosomów)  (Singh i Nelson, 2015)

Wyniki prac nie trafią jednak od razu pola, lecz są liniami roślin uprawnych z genami dzikich, australijskich kuzynów w różnych konfiguracjach. Zostaną one udostępnione innym naukowcom, którzy będą pracowali nad wyprowadzeniem z nich właściwych odmian uprawnych. Takie postępowanie określane jest prawnie jako "tradycyjne metody hodowli" i produkty mogą spokojnie znaleźć się na półkach sklepów ze zdrową żywnością. Koniecznie z naklejką "100% natural"...


opracowanie: Seweryn Frasiński

źródła:
illinois.edu
R.J. Singh, R.L. Nelson, Intersubgeneric hybridization between Glycine max and G. tomentella: production of F1, amphidiploid, BC 1, BC 2, BC 3, and fertile soybean plants., Theor. Appl. Genet. (2015). doi:10.1007/s00122-015-2494-0.


Komentarze

  1. Bardzo ciekawe informacje na temat soji. Nie wiedziałem takich rzeczy.

    OdpowiedzUsuń
  2. bardzo się cieszymy, że artykuł spełnił swoją rolę :)

    OdpowiedzUsuń

Publikowanie komentarza

Zapraszamy do komentowania, każdą uwagą warto się podzielić

Popularne posty z tego bloga

Spermatogeneza + Schemat przebiegu spermatogenezy

Spermatogeneza Definicja procesu Spermatogeneza jest procesem przebiegającym w gonadach osobnika męskiego. Ma on na celu wytworzenie męskich komórek rozrodczych – plemników . Przebieg spermatogenezy ryc. 1. Schemat przebiegu spermatogenezy Podstawą do rozpoczęcia spermatogenezy są pierwotne komórki płciowe zwane też  komórkami prapłciowymi (gonocyty) .  Zawartość materiału genetycznego w tych komórkach to 2n. W stadium płodowym komórki te dzielą się mitotycznie, zwiększając swoją liczbę. Część degeneruje, cześć przechodzi do spoczynku (stadium prespermatogonialne). Ok. 3 miesiąca życia z komórek prapłciowych tworzą się spermatogonia , z których powstają natomiast  spermatocyty I rzędu  – największe komórki ( 3-4 rok życia ). Te ostatnie to komórki z ilością materiału genetycznego 2n, powstałe również w wyniku podziałów mitotycznych. Wydarzenia te są etapem nazywanym  spermatogoniogenezą . Po niej następuje kolejny,  spermatocytogeneza . Rozpoczyna się

Rozmnażanie storczyków - keiki

Storczyki wytwarzają nasiona, jednak ich wysiew i otrzymywanie dorosłej rośliny jest czasochłonne i nie zawsze skuteczne. 

Bluszcz - roślina w kulturze, sztuce, religii

Bluszcz pospolity ( Hedera helix L . ) jest gatunkiem zwanym wiecznie zielonym pnączem. Hedera helix L. należy do rodziny araliowatych ( Araliaceae ) i jest jedynym jej przedstawicielem w polskiej florze. Stanowi on również jedyne polskie pnącze o liściach zimotrwałych. Siedliska posiada on w lasach całej Polski. Podlega on jednak ochronie prawnej, mimo że jest gatunkiem inwazyjnym. Występuje on w całej Europie i Azji Mniejszej.

Aparaty szparkowe

Aparat szparkowy to niezwykle ważny element funkcjonalny rośliny. 

Ajoloty, czyli „węże z łapkami”

Co wyjdzie ze skrzyżowania węża, kreta i dżdżownicy? Komisja etyczna ds. nauki tym się nie zainteresuje, bo coś takiego już istnieje w naturze. W Meksyku żyją 4 endemiczne gatunki gadów z rodziny Bipedidae, przypominające węże z krecimi łapkami.